我國煤礦巖巷安全高效掘進技術現狀與展望研究

田亮生 滕光華

摘 要：煤礦巖巷為我國經濟建設提供了豐富的資源支持，保障了經濟快速穩定的發展趨勢。掘進技術是煤礦巖巷開采過程中需要用到的核心技術，如今，煤炭資源的需求量仍然在不斷增加，在很大程度上加快了煤礦巖巷掘進技術的發展，但是也更加凸顯了這一技術的應用過程中所面臨的問題，比如其安全性有效有待提高，其開采效率也要增強，才能滿足當前經濟發展的要求。為此，保證煤礦開采量的同時，發展安全高效的掘進技術成為重要內容。本文對煤礦巖巷掘進技術的現狀進行了分析，并對其未來的發展方向進行了展望。

關鍵詞：煤礦巖巷;挖掘技術;現狀;展望

引言

煤礦巖巷的掘進是一項非常專業的、工程量較大的工作，不僅需要掘進人員有豐富的工作經驗和專業的知識儲備，還需要有先進的施工設備和科學的施工技術。掘進工作面臨著環境具有較大的風險性，因此掘進技術的安全性是保障施工進度和人員安全的重點，其次掘進工作往往進展緩慢，如何提升掘進效率，及時供應社會建設所需要的煤炭資源，也是在技術改革中需要考慮的重點問題。所以，設備性能的優化，技術的創新是提高煤炭總產值的必要條件。

一、煤礦巖巷掘進技術現狀

當前的煤礦巖巷掘進技術隨著經濟、科技等發展較之以前已經有了很大的改進，現階段應用的掘進技術主要有三種。第一種是煤巷掘進，在所有的掘進技術中，這項技術應用頻率最高，主要涉及領域為煤炭回采，但是需要注意的是這項技術應用時容易出現煤層塌陷的情況而導致煤巷閉塞等事故，因此前期要認真考察，操作時控制好煤層的支撐力，避免事故發生。第二種是巖巷掘進，這項技術的功能是開辟煤炭回采通道，操作時要保證通道空間的支撐牢固，環境安全。第三種是混合式掘進，這是三種技術中最為復雜的一種形式，但是可以加快工作效率，只是需要考慮的因素更多。比如，巖巷掘進只需要考慮巖巷的穩定，煤巷掘進的開采規模比較大，而混合式掘進不僅要考慮巖巷穩定，還要科學的控制開采規模，更需要注意煤炭、巖層的合理分離[1]。此外，巖巷掘進還包括三種常見的方式，一種是綜合機械掘進，常應用于國有大型煤礦的開采工作中，對機械設備的性能、技術等要求比較高，而且需要的成本比較大，如果煤炭企業的經濟狀況不好，一般難以承擔這項技術的成本消耗。第二種是掘錨式掘進，這種方式在應用時往往需要規模較大的掘進支護機制來配合，而且設備中會用到懸臂式的掘進機。第三種是連續型一體化流水線，設備中包括連續采煤機，同時施工采取的交叉換位的方式。

二、煤礦巖巷掘進的問題

煤礦巖巷掘進技術的應用過程是比較復雜的，這些技術能否順利施展，發揮其作用，還受到很多問題的影響。其一，爆破參數的不合理設置，爆破參數是決定著爆破的范圍、力度和效果等，目前多數煤礦企業的掘進工作中繼續使用著傳統的爆破方法，但是最關鍵的爆破參數設置往往無法有效的把握，導致掘進工作進展緩慢、難度大、效果差等情況，常常需要二次反工，從而增加了工程成本，減少了效益。其二是技術選擇不恰當，煤礦開采的環境比較復雜，在施工前，企業需要對當地的地質情況進行詳細的勘探、分析，然后選擇合適的技術，在保證開采質量、效率的基礎上降低對周圍環境的損害，同時防范周圍環境的不利影響。但是，很多企業只從表面上了解了各項技術的作用，而沒有結合實際的作業環境考慮，導致后續作業可能停滯，或者影響作業質量[2]。其三是技術人員綜合素質不高，在煤礦巖巷的掘進工作中，技術人員的綜合素質起到了決定性的作用，他們是設備的操作者、技術的使用者，掘進技術效能的發揮一半以上的因素都與技術人員有關。然而，在實際工作中，企業往往忽視了對技術人員綜合素質的考察和要求。首先，技術設備是不斷改進的，但是很多技術人員卻沒有同時掌握操作新設備、新技術的知識和技能，企業也沒有及時開展有關培訓，導致技術人員操作不熟練，存在操作風險，也無法保證工作效率。其次，技術人員的責任心、安全意識等薄弱，企業缺乏相關制度遵守，同時沒有設立全年的安全防護措施，導致技術人員作業過程中事故發生率高，容易受到人身傷害。

三、煤礦巖巷掘進技術展望

（一）優化爆破技術

與爆破效果相關的因素主要有爆破的時差、炮眼的深度以及炮眼的利用率等，因此在優化爆破技術的時候也可以從改進這些相關因素來考慮。目前，煤礦巖巷據掘進中應用最為廣泛的爆破技術為中深孔爆破，其優勢主要體現在操作便捷、需要的時間少、成本低等方面。在未來的掘進工作爆破領域，這項技術還會發揮更廣泛更大的作用。對此，研究人員還需要不斷的優化這項技術，與實踐結合研究，在參數設置上更加適宜，同時對掏槽眼的深度、裝藥眼的間距以及裝藥量的選擇等進行合理的設定，發揮最佳的爆破效果。

（二）合理選擇工藝和組織

目前，可以用于煤礦巖巷掘進的施工工藝有很多種，每種工藝都有自己的特點，有優勢和劣勢，但是在不同的環境下，這些優勢和劣勢是可以轉化的，并不是絕對的。因此，為了使施工工藝可以發揮其最大的優勢，在進行掘進工作前，相關人員需要到施工現場進行認真細致的勘察，了解周邊的環境以及當地的地質情況，然后結合工作要求來選擇最佳的工藝，從而提高工作質量。此外，巖巷掘進時會用到很多的機械設備，這些設備需要通過科學的調控來相互配合，這就涉及到勞動組織形式，在選擇組織形式時要從施工安全性、施工質量、施工效率等方面綜合考慮來實現最佳的效果[3]。合適的工藝和組織形式可以加快工作進度，提升掘進質量，降低作業成本，對于促進掘進技術發展有重要價值。

（三）科學設計錨桿支護參數

錨桿支護參數是巖巷掘進工作的一項重要指標，對于工作方向、方法等有參考和指導意義。支護對巖巷掘進的工作速度有較大影響，支護參數有永久性和非永久性，非永久性參數如果設計的太大，就會使工作量增長而加大難度和進度，永久性支護參數如果設計的太小，可能會導致工作過程種巖層坍塌，引發安全事故。因此，錨桿支護參數的設計是否科學，直接影響著錨桿的安裝是否合理、正確，以及掘進工作的安全性和速度。如何確定錨桿支護參數呢？首先要了解巖巷的支護密度，考慮其支護能力，然后設計出較為合理的支護參數。其次，支護參數必須要通過實驗來測定其是否適用于實際工作，驗證其能否達到工作要求，而不是未經實驗就盲目應用。當前，全長樹脂錨桿的應用越來越普遍，這種錨桿的支護設計比較科學，在多數巖巷掘進支護種都能發揮較好的效果，可以推廣使用。隨著科技的發展，未來還會研發出更多錨桿類型來替代現在的支護技術，優化掘進效果，但就現狀而言，這項工作還需要很多設計人員堅持不懈的努力研究來實現。

四、結束語

未來的煤炭開采工作面臨的環境更加復雜，而社會經濟建設的速度還在不斷加快，對于煤炭資源的需求量也在增長。在此背景下，煤礦巖巷的掘進技術面臨著更要的挑戰。要想保證煤炭巖巷掘進工作跟上時代發展的腳步和要求，工作人員需要積極提升自身素質，重視現階段這項工作中的問題，并制定可行的未來規劃，積極有效的設計解決方案，優化掘進技術，提升掘進質量，保證煤炭開采的數量和效率，促進我國煤炭開采事業的穩定發展。

參考文獻：

[1]陳玉章. 煤礦巖巷安全高效掘進技術現狀和發展研究[J]. 山東工業技術， 2019， 000（007）：78.

[2]黃文勝. 煤礦巖巷快速掘進技術研究與應用[J]. 商品與質量， 2018， 000（018）：228.

[3]徐玉晨.關于巖巷快速掘進技術的研究與應用[J]. 山東工業技術， 2019， 000（004）：104.